第6章 4 生活中的圆周运动（Word练习）-【金榜题名】2025-2026学年高一物理必修第二册同步学案（人教版）

课时作业

考点一　交通工具的转弯问题

1．在水平路面上转弯的汽车，提供向心力的是(　　)

A．重力和支持力的合力

B．静摩擦力

C．滑动摩擦力

D．重力、支持力和牵引力的合力

【解析】　汽车在水平路面上转弯时，与线速度方向垂直且指向圆心的静摩擦力提供汽车转弯所需的向心力。

【答案】　B

2．(多选)在铁路转弯处，往往使外轨略高于内轨，这是为了(　　)

A．增加火车轮子对外轨的挤压

B．增加火车轮子对内轨的挤压

C．使火车车身倾斜，利用重力和支持力的合力提供转弯所需的向心力

D．限制火车向外脱轨

【解析】　火车轨道建成外高内低，火车转弯时，轨道的支持力与火车的重力两者的合力指向弧形轨道的圆心，为火车转弯提供了(部分)向心力，减轻了轮缘与外轨的挤压，同时在一定程度上限制了火车转弯时发生离心运动，即限制火车向外脱轨，故C、D正确。

【答案】　CD

3．汽车在水平地面上转弯，地面对车的摩擦力已达到最大值。当汽车的速率增大为原来的2倍时，若使汽车在地面转弯时仍不打滑，汽车的转弯半径应至少(　　)

A．增大为原来的2倍

B．减小为原来的一半

C．增大为原来的4倍

D．减小为原来的

【解析】　汽车在水平地面上转弯，所需的向心力是由侧向静摩擦力提供，摩擦力已达

到最大值，设摩擦力的最大值为fm，则fm＝m ，当速率v增大为原来的2倍时，fm不变，则若使汽车在地面转弯时不打滑，R应至少增大为原来的4倍。故选C。

【答案】　C

4.

在室内自行车比赛中，运动员以速度v在倾角为θ的赛道上做匀速圆周运动。已知运动员的质量为m，做圆周运动的半径为R，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)

A．运动员做圆周运动的角速度为vR

B．如果运动员减速，运动员将做离心运动

C．运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m

D．将运动员和自行车看作一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力和向心力的作用

【解析】　运动员做圆周运动的角速度为ω＝，选项A错误；如果运动员减速，运动员将做近心运动，选项B错误；运动员做匀速圆周运动的向心力大小是m ，选项C正确；将运动员和自行车看作一个整体，则整体受重力、支持力、摩擦力的作用，三个力的合力充当向心力，选项D错误。

【答案】　C

5．在高速公路的拐弯处，通常路面都是外高内低。如图所示，在某路段汽车向左拐弯，司机左侧的路面比右侧的路面低一些。汽车的运动可看作是半径为R的圆周运动。设内外路面高度差为h，路基的水平宽度为d，路面的宽度为L。已知重力加速度为g。要使车轮与路面之间的横向摩擦力(即垂直于前进方向)等于零，则汽车转弯时的车速应等于(　　)

A. 　　　　　　 B.

C.    D.

【解析】　汽车做匀速圆周运动，向心力由重力与斜面对汽车的支持力的合力提供，且向心力的方向水平，向心力大小F向＝mgtan θ，根据牛顿第二定律：F向＝m ，tan θ＝，解得汽车转弯时的速度v＝ ，B对。

【答案】　B

考点二　汽车过桥问题和航天器中的失重现象

6．(多选)如图所示，汽车以一定的速度经过一个圆弧形桥面的顶点时，关于汽车的受力及汽车对桥面的压力情况，以下说法正确的是(　　)

A．竖直方向汽车受到三个力：重力、桥面的支持力和向心力

B．在竖直方向汽车可能只受两个力：重力和桥面的支持力

C．在竖直方向汽车可能只受重力

D．汽车对桥面的压力小于汽车的重力

【解析】　一般情况下汽车受重力和支持力作用，且mg－FN＝m ，故支持力FN＝mg－m ，即支持力小于重力，A错误，B、D正确；当汽车的速度v＝时，汽车所受支持力为零，C正确。

【答案】　BCD

7.

一辆运输西瓜的小汽车(可视为质点)，以大小为v的速度经过一座半径为R的拱形桥。在桥的最高点，其中一个质量为m的西瓜A(位置如图所示)受到周围的西瓜对它的作用力的大小为(　　)